SUNIST 控制和诊断系统

1. SUNIST控制和诊断系统

2. SUNIST放电控制系统 控制系统的主要控制对象 ——环向场、欧姆场、垂直场的充放电回路 控制系统的主要工作，就是控制这些回路的泄放提起、充电启动和停止、泄放，以及产生符合时间要求的放电控制信号等。 其他：诊断系统以及数据采集系统的投入、充气系统投入、辅助波系统的高压投入等

3. 磁体系统和电源系统 电容器组供电

4. 充放电过程 放电波形（左是电压波形，右为主回路电流波形） 从0到“t循环”是一次放电的循环过程。包括了： 0到0’： 系统的初始化过程，启动有关定时器及电源的充电过程 t0’： 环向场开始充电，充到予设值自动停止等待。 t0’’： 欧姆场开始充电，充到予设值自动停止等待。 t0’’’： 垂直场开始充电，充到予设值自动停止等待。 0’： 启动放电控制用定时器，环向场开始放电 GP： 向真空室充入工作气体的波形 ECRF： 向真空室注入微波的波形 0’’： 欧姆场开始放电 0’’’： 垂直场开始放电 放电结束： 泄放，至“t循环”，开始下一次放电。

5. 充电过程的控制

6. 放电过程的控制 在放电零时刻（0’）首先启动环向场放电，产生环场电流Ibt，经过一段时间，当Ibt变的比较平缓的时候，启动欧姆场放电（0’’），产生欧姆场电流Ibohm，在等离子体中很快感应出等离子体电流Ip，稍后启动垂直场放电，产生垂直场电流Ibv，垂直场启动时间与欧姆场启动时间的时间差精度约为10微秒量级。

7. 控制流程：包含主控流程，初始化，故障和报警处理流程等控制流程：包含主控流程，初始化，故障和报警处理流程等 初始化流程 系统变量初始化 硬件初始化 软件时钟初始化 窗口初始化 主控流程 单次循环 多次循环 紧急退出 循环中的故障 泄放提起失败（信号失败或者本地失败） 充电启动失败 泄放放下失败 充电故障（ 充电软超时 ， 充电电压超出设定值)

9. 两类定时器 软件定时，其精度在毫秒量级或更差 硬件定时，定时器板IPC5387，相对精度可保证在百微秒以下 同一时序有可能要触发不同现场的不同系统，有必要对这样的信号分类进行电隔离扩展 信号以TTL电平输出

10. 系统硬件框架 为了降低成本，整个系统围绕一台工业PC来搭建，用于控制的ISA接口卡（包括数字I/O卡、A/D转换卡和定时器卡等）一端通过ISA总线与工业PC相连，另一端则接端子箱。端子箱提供计算机系统与现场的光隔离以及信号的驱动等能力。这样的结构具有紧凑和可靠性高的优点，同时系统成本也很低。

11. 系统软件和板卡驱动 MCGS组态软件为主，外挂VB驱动程序 1. 组态驱动 IPC5374、IPC5375、IPC5442—— 在MCGS中通过设备组态完成 2. 外挂驱动 IPC5387—— 由于操作系统和组态环境本身固有的时间精度限制，组态内的驱动不能满足要求，选择用VB编制外接驱动程序。使用外接程序启动放电时序，相当于不让MCGS知道定时器卡IPC5387的存在

12. 编制MCGS程序

13. 主设置界面

14. 主控界面

15. SUNIST诊断系统 电磁探针：2组罗科夫斯基线圈、9个磁通环（4个装在真空室内）、15个两维小探针（13个位于同一极向截面） 静电探针：3组可移动探针 14通道软X线面垒二极管阵列

16. 电磁探针 原理：利用安培定律和法拉第定律，绕制各种各样的磁线圈 对等离子体电流，环电压，磁场变化进行测量 罗柯夫斯基线圈 (Rogowski coils)

18. 静电探针 研究边界等离子体的参数分布和边缘区等离子体静电涨落

19. SUNIST数据采集 SUNIST的数据采集系统有32个模数转换通道，最高采样时间 0.2微秒。CT-6B的32通道采集系统也可供SUNIST使用。